风力发电机组的并网运行

风力发电机组的并网运行模式及其特点

恒速恒频风电机组并网运行的模式及其特点；变速恒频风电机组并网运行的模式及其特点

什么是恒速恒频与变速恒频？

在风力发电系统中,当风力发电机与电网并联运行时,要求风电电能的频率和电网频率保持一致,即风电电能频率保持恒定,因此风力发电系统分为恒速恒频发电机系统(CSCF 系统)和变速恒频发电机系统(VSCF 系统)。

恒速恒频风电机组并网运行的模式及其特点

恒速恒频风力发电机组简介

恒速恒频发电机系统是指在风力发电过程中保持发电机的转速不变从而得到和电网频率一致的恒频电能的一个发电系统。 

恒速恒频系统一般来说比较简单,所采用的发电机主要是同步发电机和笼形异步发电机，前者运行于由电机极数和频率所决定的同步转速，后者则以稍高于同步转速的速度运行。

恒速恒频同步发电机的并网条件及其特点

同步发电机在运行中 ，既能输出有功功率 ，又能提供无功功率，且周波频率稳定，电能质量高，已被电力系统广泛采用。然而 ，将其移植到风力发电机组上使用时却不是很理想。这是因为风速时大时小 ，致使作用在转子上的转矩极不稳定 ，并网时其调速性能很难达到同步发电机所要求的精度。并网后若不进行有效的控制 ，常会发生无功振荡与失步问题，在重载下尤为严重。

恒速恒频风力发电机的主要缺点

恒速恒频风力发电机的主要缺点有以下几点: 1)风力机转速不能随风速而变，从而降低了对风能的利用率; 2)当风速突变时，巨大的风能变化将通过风力机传递给主轴、增速齿轮箱和发电机等部件，在这些部件上产生很大的机械应力; 3)并网时可能产生较大的电流冲击。

恒速恒频同步发电机的并网及其特点

A.并网条件（并网三要素）：1.需满足风力发电机的端电压相位与电网的电压相位一致；2.风力发电机的频率等于电网的频率；3.需满足风力发电机的端电压与电网的电压一致，风力发电机的相序与电网的相序相同才可并网。

恒速恒频同步发电机的运行特点

并网过程通常可以使用计算机自动检测。对风力发电机的调速装置要求较高，成本较贵。 

并网时能使瞬态电流减至最小，从而让风力发电机组和电网受到的电流冲击也最小。 

当风力发电机组功率保持不变时，通过调节励磁电流，不仅能向电网发出有功功率，而且能向电网发出无功功率，有助于提高电网的供电能力。 

对电网时刻控制要求精确，若控制不当，则有可能产生较大的冲击电流，以致并网失败。